JP6337442B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

ここに開示される発明は、熱交換器に関する。

特許文献１、２および３は、熱交換器を開示する。これらの熱交換器は、タンク部を有する。タンク部は、コアプレートと、タンク部材とによって形成される。タンク部材とコアプレートとは、かしめ部によって連結されている。かしめ部は、タンク部材の縁と、コアプレートの縁とによって提供される。コアプレートの縁は、ハウジングの縁を包み込むように変形加工されている。コアプレートの縁には、爪と呼ばれる曲げ可能な部位が設けられる。タンク部材の縁には、爪を受ける段差部が設けられる。爪は、タンク部材の縁を抱え込むように曲げられている。

特表２０１１−５１１９２３号公報 米国特許第８１８１６９４号明細書 欧州特許第１８８１２８９号明細書

従来の構成では、タンク部の壁とチューブとの干渉を避けるために、チューブの端面から幅方向へ離れた位置において、タンク部とコアプレートとがかしめ部によって固定されている。さらに、タンク部の壁の厚さは、耐久性などの性能の要請から所定の厚さに設定する必要がある。このため、熱交換器の端部に形成されるタンク部の幅を小さくすることが困難である。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、熱交換器にはさらなる改良が求められている。

発明の目的のひとつは、タンク部の幅が小さい熱交換器を提供することである。

発明の目的の他のひとつは、かしめ部における深い抱え込みが可能な熱交換器を提供することである。

発明の目的の他のひとつは、かしめ部における深い抱え込みと、タンク部の小さい幅とを両立した熱交換器を提供することである。

発明の目的の他のひとつは、タンク部の幅がチューブの幅に近い熱交換器を提供することである。

ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示される発明のひとつにより熱交換器が提供される。発明は、複数のチューブ（２２）と、複数のチューブが接合されたコアプレート（２４、２５）と、コアプレートに連結されたタンク部材（２７、２８）とを備え、コアプレートの縁とタンク部材の縁とがかしめ部によって連結されている熱交換器において、かしめ部は、コアプレートの縁に設けられた複数の爪（３５、２３５）と、タンク部材の開口端に設けられた縁部（４４１）と、タンク部材に、長さ方向（ＬＧ）に沿って波状に設けられた波状壁（４４５）とを有し、波状壁は、縁部の上の外面に設けられ、交互に配置された複数の外峰部と複数の外谷部とを含む波状外面（４４３）と、タンク部材の内面に設けられ、交互に配置された複数の内峰部と複数の内谷部とを含む波状内面（４４４）とを有し、複数の外谷部（４４３ｂ）は、爪を受け入れ可能であるとともに、爪が接触する段差部（４２）を縁部の上に形成しており、内峰部（４４４ａ）は、幅方向（ＷＤ）における外谷部の内側に位置しており、内峰部は、隣り合うチューブの間および／またはチューブの高さ方向（ＨＧ）の延長上におけるチューブの間に位置付けられており、内峰部が規定するタンク部材の内幅（Ｗｉｒ）は、チューブの幅（Ｗ２２）より小さく、内峰部は、隣り合うチューブの間に位置することなく、チューブの高さ方向（ＨＧ）の延長上においてチューブの間に位置しており、内谷部は、チューブの高さ方向の延長上において空間を提供していることを特徴とする。

この構成によると、外谷部によって爪が受け入れられる。さらに、外谷部は、爪が接触する段差部を縁部の上に形成する。外谷部の内側に内峰部が位置することにより、タンク部材の壁の厚さを適切に設定することが可能である。内峰部は、隣り合うチューブの間および／またはチューブの延長上におけるチューブの間に位置している。これにより、内峰部とチューブとの過剰な干渉が回避される。

発明の第１実施形態に係る熱交換器の斜視図である。 第１実施形態のタンク部の水平断面を示す断面図である。 第１実施形態のタンク部の垂直断面を示す断面図である。 第１実施形態のタンク部の垂直断面を示す断面図である。 発明の第２実施形態のタンク部の水平断面を示す断面図である。 第２実施形態のタンク部の垂直断面を示す断面図である。 第２実施形態のタンク部の垂直断面を示す断面図である。 発明の第３実施形態のタンク部の垂直断面を示す断面図である。 発明の第４実施形態のタンク部の垂直断面を示す断面図である。

図面を参照しながら、ここに開示される発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については他の形態の説明を参照し適用することができる。

（第１実施形態）
図１において、熱交換器１０は、内部流体と外部流体との間の熱交換を提供する。熱交換器１０は、熱システム１１の一部品である。熱システム１１は、高温の内部流体、または低温の内部流体を供給する熱機器（ＴＳ）１２を備える。

外部流体の一例は空気である。内部流体の一例は、液体である。熱交換器１０は、例えば、熱機器１２から供給される廃熱を大気へ放出するための放熱器として機能する。また、熱交換器１０は、熱機器１２から供給される低温の液体によって空気を冷却する冷却器として機能する。

熱システム１１の一例は車両に搭載された冷却液循環システムである。この場合、熱機器１２は内燃機関またはインバータなどの発熱機器である。典型的な一例では、熱交換器１０は、内燃機関を冷却するための冷却液から車両外の空気へ放熱するための車両用ラジエータである。

熱交換器１０は、熱交換のためのコア２１を備える。コア２１は、高さ方向ＨＧと長さ方向ＬＧとに沿って広がり、幅方向（厚さ方向）ＷＤに薄い板状である。コア２１は、複数のチューブ２２、複数のフィン２３、コアプレート２４、２５、およびガスケット２９を有する。コア２１を構成する部品は、互いにろう付けによって接合されている。熱交換器１０は、タンク部材２７、２８を備える。

コア２１は、複数のチューブ２２を備える。それぞれのチューブ２２は、アルミ合金等の金属製である。チューブ２２は、その両端において開口する管である。チューブ２２は、高さ方向ＨＧに沿って長く延びている。チューブ２２の長手方向は、高さ方向ＨＧに対応する。チューブ２２は、長手方向に垂直な断面が扁平な形状である。図示の例では、チューブ２２は、長円形断面をもつ扁平管である。チューブ２２の端面および／または断面の長手方向は、幅方向ＷＤに対応する。

複数のチューブ２２は、互いに平行に配列されている。複数のチューブ２２は、それらの平らな面が平行になるように配置されている。複数のチューブ２２は、互いに所定の距離だけ離れて配置されている。複数のチューブ２２の内部には、内部流体の通路が形成される。複数のチューブ２２の間には、外部流体の通路が形成される。

コア２１は、複数のフィン２３を有する。それぞれのフィン２３は、アルミ合金等の金属製である。フィン２３は、波形に成形された薄いアルミ合金板である。フィン２３は、コルゲートフィンとも呼ばれる。フィン２３は、隣接して位置付けられた２つのチューブ２２の間に配置されている。フィン２３は、チューブ２２と熱的に接触する。フィン２３は、チューブ２２の外側における熱交換、すなわち空気との熱交換を促進する。

コア２１は、コアプレート２４、２５を有する。コアプレート２４、２５は、アルミ合金等の金属製である。コアプレート２４、２５は、細長く、浅いカップ状の部材である。コアプレート２４、２５は、角が丸い四角形の開口をもつ。コアプレート２４、２５の開口の縁は、後述のタンク部材２７、２８の開口端を内部に受け入れることが可能な大きさをもつ。コアプレート２４、２５は、幅方向ＷＤの寸法より、長さ方向ＬＧの寸法が大きい。コアプレート２４、２５は、長さ方向ＬＧに沿って細長く延びている。コアプレート２４、２５の幅方向ＷＤの寸法は、チューブ２２の幅方向ＷＤの寸法に近いが、やや大きい。

一方のコアプレート２４は、複数のチューブ２２の一方の端部に位置付けられている。複数のチューブ２２は、コアプレート２４を貫通するように配置されている。複数のチューブ２２は、コアプレート２４にろう付けによって接合され、固定されている。他方のコアプレート２５は、複数のチューブ２２の他方の端部に位置付けられている。複数のチューブ２２は、コアプレート２５を貫通するように配置されている。複数のチューブ２２は、コアプレート２５にろう付けによって接合され、固定されている。

コア２１は、サイドプレート２６を有する。サイドプレート２６は、アルミ合金等の金属製である。サイドプレート２６は、コア２１の端部に配置されている。サイドプレート２６は、積層的に配置された複数のチューブ２２と複数のフィン２３との端部に配置されている。サイドプレート２６は、コア２１の強度を向上させる。

タンク部材２７、２８は樹脂製である。タンク部２７、２８は、樹脂タンクとも呼ばれる。タンク部材２７、２８は、細長いカップ状の部材である。タンク部材２７、２８は、角が丸い四角形の開口をもつ。タンク部材２７、２８の開口の縁は、コアプレート２４、２５の開口の内部に嵌め込むことが可能な大きさをもつ。タンク部材２７、２８は、幅方向ＷＤの寸法より、長さ方向ＬＧの寸法が大きい。タンク部材２７、２８は、長さ方向ＬＧに沿って細長く延びている。タンク部材２７、２８の幅方向ＷＤの寸法は、チューブ２２の幅方向ＷＤの寸法に近いが、やや大きい。

タンク部材２７、２８は、コア２１に連結されることによってタンク部を区画形成する。より具体的には、タンク部材２７、２８は、コアプレート２４、２５と連結されることによってタンク部を区画形成する。タンク部は、内部流体を複数のチューブ２２に分配する分配タンクおよび／または複数のチューブ２２から内部流体を集める集合タンクを提供する。タンク部材２７、２８は、任意の位置に、内部流体の入口および出口を有する。

コアプレート２４、２５とタンク部材２７、２８とは、コアプレート２４、２５によってタンク部材２７、２８の開口を覆うように位置付けられ、連結されている。コアプレート２４、２５とタンク部材２７、２８とは、コアプレート２４、２５の外周部の縁と、タンク部材２７、２８の開口の縁とによって形成されるかしめ部によって連結されている。コアプレート２４、２５とタンク部材２７、２８とは、かしめ部だけによって連結されている。

かしめ部を形成するために、コアプレート２４、２５は、タンク部材２７、２８の開口の縁を受け入れる収容部を有する。かしめ部を形成するために、コアプレート２４、２５は、タンク部材２７、２８の開口の縁を抱え込むための複数の爪を有する。かしめ部を形成するために、タンク部材２７、２８は、コアプレート２４、２５の複数の爪を受け入れ、複数の爪と当接する段差部を有する。コアプレート２４、２５の複数の爪は、タンク部材２７、２８の縁を抱え込み、段差部と当接するように変形させられている。これにより、コアプレート２４、２５とタンク部材２７、２８とは、連結されている。

コアプレート２４とタンク部材２７とが形成する上タンク部と、コアプレート２５とタンク部材２８とが形成する下タンク部とは同様の形状を有している。以下の説明では、主として上タンク部について説明する。

図２は、図３および図４にＩＩ−ＩＩ線によって示され、水平面ＨＰに平行な断面を示している。図３は、垂直面ＶＰに平行であって、図２にＩＩＩ−ＩＩＩ線によって示される断面を示している。図３は、チューブ２２がない位置の断面である。図４は、垂直面ＶＰに平行であって、図２にＶＩ−ＶＩ線によって示される断面を示している。図４は、チューブ２２がある位置の断面である。図２−図４において、左半部にはタンク部材２７を含む断面が図示され、右半部にはタンク部材２７を取り除いた断面が図示されている。

図２−図４において、熱交換器１０は、ガスケット２９を有する。ガスケット２９は、ゴム製または樹脂製である。ガスケット２９は、四辺形の環状である。ガスケット２９は、コアプレート２４とタンク部材２７との間に配置されている。ガスケット２９は、タンク部材２７の開口部の端面と、コアプレート２４との間に配置されている。ガスケット２９は、コアプレート２４とタンク部材２７との間をシールする。ガスケット２９は、長さ方向ＬＧに沿って真っ直ぐに延びている。ガスケット２９は、コアプレート２４およびタンク部材２７から独立した部品として提供することができる。ガスケット２９は、コアプレート２４またはタンク部材２７に接着等の接合手段によって一体化されていてもよい。

コアプレート２４は、板状の部材である。コアプレート２４は、板を所定の形状に切断し、曲げることによって形成されている。コアプレート２４は、チューブ２２が接合された底板３１、および底板３１の縁から立ち上がる側板３３を有する。コアプレート２４は、側板３３の端に設けられた爪３５を有する。

コアプレート２４は、細長い板状の底板３１を有する。底板３１には、チューブ２２を貫通させるための貫通孔３２が設けられている。底板３１には、多数の凹凸形状が形成されている。例えば、貫通孔３２は、コア２１からタンク部内に向けて隆起する凸形状の頂部に開設されている。凹凸形状は、底板３１の強度を高めるために貢献する。凹凸形状は、貫通孔３２とチューブ２２とのろう付け面積の増加に貢献する。

コアプレート２４は、底板３１の４辺に位置付けられた側板３３を有する。側板３３は、底板３１の４辺から垂直に立ち上がるように設けられている。底板３１と側板３３とによって、タンク部材２７を受け入れるための収容部が区画形成される。側板３３は、コアプレート２４の長手方向の辺に設けられている。さらに、側板３３は、コアプレート２４の短手方向の辺にも設けられている。短手方向の辺は、図１のサイドプレート２６の上に位置付けられている。

コアプレート２４は、底板３１の縁に沿って環状のシール面３４を有する。シール面３４上にガスケット２９が配置されている。シール面３４は、底板３１に形成された凹凸形状と、側板３３との間に溝状に区画されている。

コアプレート２４は、複数の爪３５を有する。複数の爪３５は、側板３３の縁から延び出している。爪３５は、側板３３から側板３３の高さ方向へ延び出すとともに、側板３３より内側へ延び出している。爪３５は、側板３３より内側へ延び出すように曲げられている。これにより、爪３５は、タンク部材２７の縁を抱え込む。

爪３５は、側板３３から先端に向けて徐々に細くなる先細形状をもつ。爪３５は、２つの斜辺３５ａ、３５ｂをもつ。爪３５は、先端が三角形の細長い形状をもつ。爪３５の形状は、舌状とも呼ぶことができる。

爪３５の長さ（高さ）Ｈ３５は、爪３５の先端が、チューブ２２の配列領域の近傍に到達するように設定されている。爪３５の長さＨ３５は、爪３５の先端が、チューブ３５の配列領域の中に到達するように設定されてもよい。爪３５の長さＨ３５は、垂直方向に見て、すなわち図２において、爪３５の先端が、隣接する２つのチューブ２２の間の領域の中に到達するように設定されてもよい。

爪３５は、間隔Ｇ２２より細い部分を有している。爪３５の先端部の幅（長さ）は、複数のチューブ２２の間隔Ｇ２２より小さい。爪３５の基端部における長さ方向ＬＧの寸法Ｌ３５（幅または長さと呼ばれる）は、隣り合う２つのチューブ２２の間の間隔Ｇ２２より小さい。細い爪は、タンク部材２７とチューブ２２との干渉回避を容易にする。チューブ２２と爪３５とを水平面ＨＰ上に投影した場合に、チューブ２２と爪３５とは、幅方向ＷＤに関して互いに重複することがないように形成され、配置されている。爪３５の先端を含む三角形の先端領域は、幅方向ＷＤに関してチューブ２２と重複することがない。代替的に、幅Ｌ３５は、間隔Ｇ２２より大きく設定することができる。この代替例においても、先細の爪３５は、間隔Ｇ２２より細い部分を有している。

チューブ２２と爪３５とを水平面ＨＰ上に投影した場合に、爪３５は、隣接する２つのチューブ２２の間に対応する位置にだけ設けられている。言い換えると、チューブ２２の端面および／または断面の長手方向、すなわち幅方向ＷＤの延長上には、爪３５は設けられていない。

複数のチューブ２２の配置規則と、複数の爪３５の配置規則とは、互いに同期的である。複数のチューブ２２の配置規則と、複数の爪３５の配置規則とは、爪３５の先端と、チューブ２２とが、幅方向ＷＤに沿って一直線上に整列することがないようにずれている。複数のチューブ２２のピッチＰ２２は、一定である。複数の爪３５のピッチＰ３５は、一定である。複数の爪３５のピッチＰ３５は、複数のチューブ２２のピッチＰ２２に等しい。爪３５のピッチＰ３５と、チューブ２２のピッチＰ２２との関係は、Ｐ３５＝Ｐ２２×ｎである。ｎは自然数である。この例では、ｎ＝１である。

タンク部材２７は、開口部の縁部４１を有する。縁部４１は、四辺形の環状である。縁部４１は、ガスケット２９と接触する端面を提供する。この端面は、長さ方向ＬＧに沿って真っ直ぐに延びる。ガスケット２９は、縁部４１とコアプレート２４との間に設けられている。縁部４１は、底板３１の縁と、側板３３と、爪３５とによって抱え込まれる。端面と反対側において、縁部４１は、爪３５を受ける受け面を提供する。受け面は、後述する段差部４２によって提供されている。縁部４１は、かしめ部を構成する一部分である。

タンク部材２７は、複数の段差部４２を有する。段差部４２は、タンク部材２７の外面に形成されている。段差面４２は、チューブ２２の端面より高さ方向ＨＧに離れた位置に設けられている。段差面４２は、幅方向ＷＤに関して、チューブ２２およびその長手方向延長領域より、外側に位置して設けられている。

段差部４２は、爪３５を受け入れることができる凹部によって提供されている。段差部４２は、爪３５が当接する受け面を提供する。段差部４２は、タンク部材２７の開口端の縁に、爪３５によって抱え込まれる突出部を提供する。段差部４２に爪３５が当接することにより、かしめ部が形成される。この結果、コアプレート２４とタンク部材２７とが連結される。

タンク部材２７は、波状外面４３を有する。波状外面４３は、複数の凹部、すなわち複数の段差部４２を提供する。波状外面４３は、タンク部材２７の外面に形成されている。波状外面４３は、縁部４１より上に形成されている。波状外面４３は、縁部４１より内側へ凹むことによって複数の段差部４２を提供する。

波状外面４３は、外峰部４３ａと外谷部４３ｂとを有する。外峰部４３ａが規定する幅方向ＷＤの外幅Ｗｏｒは、縁部４１が規定する幅と等しい。外谷部４３ｂは、縁部４１より内側へ凹んでいる。外谷部４３ｂは、段差部４２を区画する。外谷部４３ｂは、爪３５を受け入れ可能な深さを提供する。よって、複数の外谷部４３ｂは、爪３５を受け入れ可能であるとともに、接触する段差部４２を縁部４１の上に爪が形成している。

波状外面４３は、タンク部材２７の高さ方向の一部範囲だけに形成されている。波状外面４３は、縁部４１から高さ方向ＨＧに沿って所定高さにわたって延びている。外峰部４３ａと外谷部４３ｂとは、高さ方向ＨＧに沿って延びている。外峰部４３ａは、徐々に低くなる。外峰部４３ａは、縁部４１から所定距離離れた位置において外谷部４３ｂと同じ高さになる。外谷部４３ｂは、タンク部材２７の上部と同じ幅を有している。

タンク部材２７は、波状内面４４を有する。波状内面４４は、タンク部材２７の内面に形成されている。波状内面４４は、縁部４１の内側にも形成されている。波状内面４４は、縁部４１より内側へ突出する。

波状内面４４は、内峰部４４ａと内谷部４４ｂとを有する。内峰部４４ａの深さは、タンク部材２７の上部の内面に等しい。内谷部４４ｂは、縁部４１の内面と等しい。

波状内面４４は、タンク部材２７の高さ方向ＨＧの一部範囲だけに形成されている。波状内面４４は、幅方向ＷＤにおける波状外面４３の内側に形成されている。波状内面４４は、高さ方向ＨＧに関して、波状外面４３より広い範囲にわたって形成されている。波状内面４４は、縁部４１から高さ方向ＨＧに沿って所定高さにわたって延びている。内峰部４４ａと内谷部４４ｂとは、高さ方向ＨＧに沿って延びている。内峰部４４ａの一部は、長さ方向に関して、チューブ２２と重複するように位置付けられている。図３および図４においては、内峰部４４ａの下端角部が、図示方向に関して、すなわち長さ方向ＬＧに関してチューブ２２の角部と重複するように位置付けられている。さらに、内峰部４４ａ部は、チューブ２２の延長上においても、そこにチューブがあれば、チューブ２２と重複するように位置付けられている。内峰部４４ａは、隣り合う２つのチューブ２２の間、およびその延長上に位置付けられる。これにより、内峰部４４ａは、段差部４２の内側に必要な厚さの壁を設けることを可能とする。しかも、内峰部４４ａは、チューブ２２との干渉を回避する。

内谷部４４ｂは、縁部４１から離れるにつれて、徐々に浅くなる。内谷部４４ｂは、縁部４１から所定距離離れた位置において内峰部４４ａと同じ幅になる。波状内面４４は、チューブ２２の端面の延長上において、チューブ２２の端面上に覆い被さるように延びている。

図２に図示されるように、波状外面４３と波状内面４４とは、それらの間に波状壁４５を形成する。言い換えると、波状壁４５は、縁部４１の上の外面に設けられ、交互に配置された複数の外峰部４３ａと複数の外谷部４３ｂとを含む波状外面４３を有する。波状壁４５は、タンク部材２７、２８の内面に設けられ、交互に配置された複数の内峰部４４ａと複数の内谷部４４ｂとを含む波状内面４４を有する。

外峰部４３ａと内谷部４４ｂとは、幅方向ＷＤに沿って整列して位置付けられている。外谷部４３ｂと内峰部４４ａとは、幅方向ＷＤに沿って整列して位置付けられている。波状壁４５は、その外側において爪３５を受け入れる外谷部４３ｂを提供することによって、段差部４２を形成する。また、波状壁４５は、その内側においてチューブ２２との干渉を抑制する内谷部４４ｂと、チューブ２２の間にまで延び出した内峰部４４ａとを提供する。さらに、波状壁４５は、タンク部材２７の剛性を高める。波状壁４５は、縁部４１の変形を抑制するために貢献する。

波状壁４５のピッチＰ４５は、爪３５のピッチＰ３５に等しい。波状壁４５のピッチＰ４５は、チューブ２２のピッチＰ２２に等しい。波状壁４５のピッチＰ４５と、チューブ２２のピッチＰ２２との関係は、Ｐ４５＝Ｐ２２×ｎである。ｎは自然数である。この例では、ｎ＝１である。ピッチＰ４５は、段差部４２、波状外面４３、または波状内面４４のピッチでもある。

図３に図示されるように、内谷部４４ｂが規定する内幅Ｗｉｂは、チューブ２２の幅Ｗ２２よりわずかに大きい。複数の内谷部４４ｂの一部は、チューブ２２の端部に接触することがある。内谷部４４ｂと、チューブ２２の端部との間には、微小な隙間が形成されることが望ましい。内谷部４４ｂは、チューブ２２とタンク部材２７との間の過剰な干渉を回避する。内谷部４４ｂの高さ方向ＨＧの長さは、チューブ２２との干渉を回避できるように、チューブ２２の突出量より長い。内谷部４４ｂは、チューブ２２の幅方向ＷＤの外側に位置して、その中にチューブ２２を受け入れている。

内峰部４４ａが規定する内幅Ｗｉｒは、タンク部材２７の上部が規定する内部間隔と等しい。内幅Ｗｉｒは、チューブ２２の幅Ｗ２２より小さい。すなわち、内峰部４４ａは、隣り合う２つのチューブ２２の間に位置している。さらに、内峰部４４ａは、チューブ２２の高さ方向ＨＧの延長上において、２つのチューブ２２の間に位置している。この構成によると、タンク部材２７の内幅Ｗｉｒをチューブ２２の幅Ｗ２２より狭く設定することができる。この結果、タンク部材２７の壁に適切な厚さを与えながら、タンク部材２７の外幅を小さくすることができる。

内峰部４４ａは、幅方向ＷＤにおける外谷部４３ｂの内側に形成されている。外谷部４３ｂは、段差部４２を提供するために、縁部４１より内側へ凹んでいる。内峰部４４ａは、幅方向ＷＤに関して外谷部４３ｂの内側において、タンク部材２７の壁の必要な厚さを維持することを可能とする。

この熱交換器１０では、コアプレート２４とタンク部材２７とを連結するかしめ部は、コアプレート２４の縁に設けられた複数の爪３５と、タンク部材２７の開口端に設けられた縁部４１とを有する。さらに、かしめ部は、タンク部材２７に長さ方向ＬＧに沿って波状に設けられた波状壁４５を有する。

コアプレート２４の幅方向ＷＤの両側の縁は、対称形に形成される。タンク部材２７の幅方向ＷＤの両側の縁は、対称形に形成される。

図１に戻り、爪３５と波状壁４５とは、コアプレート２４とタンク部材２７との長さ方向ＬＧに沿って延びる辺にだけ設けられている。コアプレート２４とタンク部材２７との幅方向ＷＤに沿って延びる辺には、チューブ２２のピッチに依存しない爪と段差部とを含むかしめ部が設けられている。これらの爪の形状は、チューブ２２のピッチに依存することなく形成されている。これらの爪は、例えば長方形である。短手方向の側板３３上にも爪３５と同形状の爪を設けてもよい。よって、好適な形態では、コアプレート２４は、少なくとも長さ方向ＬＧに沿って延びる辺に複数の爪３５を備える。

コアプレート２４を準備する工程において、爪３５は側板３３と平行に立ち上がるように形成される。次に、組合せ工程において、コアプレート２４とタンク部材２７とが組み合わせられる。コアプレート２４内にタンク部材２７が挿し込まれる。この後に、かしめ工程が実施される。かしめ工程では、複数の爪３５が、図示される形状に向けて曲げられる。複数の爪３５は、タンク部材２７の段差部４２の上に覆い被さるように、さらに段差部４２に当接するように曲げられる。これにより、かしめ部が形成される。この結果、コアプレート２４とタンク部材２７とが連結され、タンク部が区画形成される。なお、コアプレート２５とタンク部材２８とも、同様の製造方法によって連結される。

この構成によると、外谷部４３ｂによって爪３５が受け入れられる。さらに、外谷部４３ｂは、爪３５が接触する段差部４２を縁部４１の上に形成する。外谷部４３ｂの内側には内峰部４４ａが設けられている。内峰部４４ａは、隣り合うチューブ２２の間に位置している。これにより、内峰部４４ａとチューブ２２との過剰な干渉が回避される。したがって、チューブ２２の端部とタンク部材２７との干渉を抑制しながら、爪３５を段差部４２の奥へ深く位置付けることができる。外谷部４３ｂの内側に内峰部４４ａが位置することにより、タンク部材２７、２８の壁の厚さを適切に設定することが可能である。さらに、コアプレート２４の外幅Ｗｈｐおよび／またはタンク部材２７の外幅Ｗｏｒで規定されるタンク部の幅を、チューブ２２の幅Ｗ２２に接近させることができる。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、各部のピッチをＰ２２＝Ｐ３５＝Ｐ４５とした。これに代えて、Ｐ２２×ｎ＝Ｐ３５＝Ｐ４５としてもよい。ただし、ｎは２以上の自然数である。

図５、図６、図７は、それぞれ、図２、図３、図４に対応する断面図である。図中において、コアプレート２４は、複数の爪２３５を有する。爪２３５は、丸い角をもつ長方形である。爪２３５は、長さ方向ＬＧに平行な頂辺２３５ａと、側辺２３５ｂとを有する。爪２３５は、幅Ｌ２３５をもつ。爪２３５は、長さ（高さ）Ｈ２３５をもつ。爪２３５は四辺形とも呼ぶことができる。複数の爪２３５は、ピッチＰ２３５で等間隔に設けられている。ピッチＰ２３５は、チューブ２２のピッチＰ２２の２倍である。

タンク部材２７は、複数の爪２３５の位置に対応して複数の段差部２４２を有する。タンク部材２７は、波状外面２４３をもつ。外峰部２４３ａは、長さ方向ＬＧに沿って長く延在する平面状である。外谷部２４３ｂは、爪２３５を受け入れ可能な大きさをもつ。外谷部２４３ｂは、段差部２４２を提供する。タンク部材２７は、波状内面２４４をもつ。内峰部２４４ａは、隣接する２つのチューブ２２の間に位置している。内峰部２４４ａは、幅方向ＷＤに関して、外谷部２４３ｂ、すなわち段差部２４２の内側に位置している。内谷部２４４ｂは、長さ方向ＬＧに沿って長く延在する平面状である。波状壁２４５は、ピッチＰ２４５で形成されている。

この実施形態では、各部のピッチは、Ｐ２２×２＝Ｐ２３５＝Ｐ２４５である。よって、複数の爪２３５のピッチＰ２３５および波状壁２４５のピッチＰ２４５は、複数のチューブ２２のピッチＰ２２の自然数ｎ倍である。この構成でも、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、タンク部材２７から外へ突出するように段差部４２、２４２が設けられる。これに代えて、タンク部材２７から内側へ凹むように段差部を設けてもよい。

図８は、図４に対応する断面図である。図中において、タンク部材２７は、複数の爪３５の位置に対応して複数の段差部３４２を有する。タンク部材２７は、波状外面３４３をもつ。波状外面３４３は、タンク部材２７の外面から内側へ凹むように形成されている。外峰部３４３ａは、縁部４１と同じ高さをもつ。外谷部３４３ｂは、縁部４１より内側へ凹んでいる。外谷部３４３ｂは、爪３５を受け入れ可能な大きさをもつ。外谷部３４３ｂは、段差部３４２を提供する。

タンク部材２７は、波状内面３４４をもつ。内峰部３４４ａは、隣接する２つのチューブ２２の間に位置している。内峰部３４４ａは、外谷部３４３ｂ、すなわち段差部３４２の内側に位置している。内谷部３４４ｂは、チューブ２２との干渉を抑制するように形成されている。

この実施形態では、タンク部材２７の内側へ向けて突出するように、波状壁３４５が形成される。この構成でも、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、隣接する２つのチューブ２２の間に内峰部４４ａ、２４４ａ、３４４ａが位置付けられる。これに代えて、この実施形態では、チューブ２２の延長上においてのみ、隣接する２つのチューブ２２の間に内峰部４４４ａが位置付けられる。

図９は、図４に対応する断面図である。コアプレート２４は、先行する実施形態の側板３３よりやや高い側板４３３を備える。側板４３３は、タンク部材２７の縁部４４１を抱え込むことができるように設定されている。

タンク部材２７は、先行する実施形態の縁部４１よりやや高い縁部４４１を有する。縁部４４１は、チューブ２２との干渉を避けるように高く形成されている。タンク部材２７は、波状外面４４３を有する。波状外面４４３は、外峰部４４３ａと、外谷部４４３ｂとを有する。外谷部４４３ｂは、爪３５を受け入れ可能である。外谷部４４３ｂは、段差部４２を形成する。

タンク部材２７は、波状内面４４４を有する。内峰部４４４ａは、チューブ２２の延長上において、２つのチューブ２２の間に位置している。内峰部４４４ａは、チューブ２２より上にだけ位置するように形成されている。内峰部４４４ａは、タンク部材２７の開口端の端面に向けて近づくにつれて、外側へ推移する拡大部４４６を有する。この結果、幅方向ＷＤに関してチューブ２２と重複する位置には、縁部４１だけが設けられている。この構成では、長さ方向ＬＧに関して、すなわち図９の図示方向に関して、内峰部４４４ａとチューブ２２とは重複しない。

この実施形態では、長さ方向ＬＧに沿ってチューブ２２と内峰部４４４ａとは重複することがない。しかし、この実施形態でも、チューブ２２の延長上においては、隣接する２つのチューブ２２の間に内峰部４４４ａが位置付けられている。内峰部４４４ａは、隣り合う２つのチューブ２２の間に位置することがない。しかし、内峰部４４４ａは、チューブ２２の高さ方向ＨＧの延長上において、２つのチューブ２２の間に位置している。内谷部４４４ｂは、チューブ２２の高さ方向ＨＧの延長上において空間を提供している。これにより、タンク部材２７の壁の厚さを必要な厚さに設定しながら、タンク部材２７とチューブ２２との干渉を確実に回避することができる。この結果、かしめ部のための段差部４２を内側に設けることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、爪および波状壁のピッチは、チューブ２２のピッチの１倍または２倍に設定した。これに代えて、３倍、４倍などを採用してもよい。タンク部材２７とコアプレート２４との連結の強固さを求める場合、爪および波状壁のピッチは、チューブ２２のピッチＰ２２の１倍または２倍が望ましい。

また、上記実施形態では、複数の爪３５と複数の段差部４２とを同じ数だけ設けた。また、全体にわたって同じピッチを採用した。これに代えて、複数の爪３５の数を部分的に、または全体にわたって減らしてもよい。例えば、第１実施形態の複数の爪３５に代えて、１／２の数の爪３５を設けてもよい。この場合、タンク部材２７に設けられる段差部４２の数は、爪３５の数の２倍となる。また、複数のピッチを採用してもよい。例えば、コアプレート２４および／またはタンク部材２７上の一部範囲に第１ピッチで爪３５および段差部４２が設けられる。残る範囲には、第１ピッチと異なる第２ピッチで爪３５および段差部４２が設けられる。この場合においても、爪のピッチと、段差部のピッチとは、チューブ２２のピッチＰ２２の自然数倍に設定され、爪と段差部とは、隣接する２つのチューブ２２の間に対応して配置される。

また、上記実施形態では、すべての爪３５を曲げることによって多数のかしめ部を形成した。これに代えて、一部の爪３５だけを曲げてもよい。この場合、一部の爪３５は、曲げられていない真っ直ぐの形状である。例えば、チューブ２２のピッチＰ２２の２倍の位置にある爪３５だけを曲げてもよい。また、内部流体の入口パイプおよび／または出口パイプの近傍においては、加工工程の容易化のために曲げられていない爪３５を設けてもよい。

上記実施形態では、波状外面と波状内面とを滑らかに続く曲面によって形成した。これに代えて、波状外面と波状内面とを複数の平面によって構成してもよい。例えば、波状外面と波状内面とを台形波状または矩形波状に形成してもよい。

上記実施形態では、タンク部材２７は樹脂製である。これに代えて、タンク部材２７は、アルミ合金などの金属製としてもよい。

ここに開示される発明は、その発明を実施するための実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。開示される発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。実施形態は追加的な部分をもつことができる。実施形態の部分は、省略される場合がある。実施形態の部分は、他の実施形態の部分と置き換え、または組み合わせることも可能である。実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示である。開示される発明の技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される発明のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

１０ 熱交換器、 １１ 熱システム、 １２ 熱機器、
２１ コア、 ２２ チューブ、 ２３ フィン、
２４、２５ コアプレート、 ２６ サイドプレート、
２７、２８ タンク部材、 ２９ ガスケット、
３１ 底板、 ３２ 貫通孔、 ３３、４３３ 側板、 ３４ シール面、
３５、２３５ 爪、 ４１、４４１ 縁部、 ４２ 段差部、
４３、２４３、３４３、４４３ 波状外面、
４４、２４４、３４４、４４４ 波状内面、
４５、２４５、３４５、４４５ 波状壁、
４４６ 拡大部。

Claims (7)

1. 複数のチューブ（２２）と、
   複数の前記チューブが接合されたコアプレート（２４、２５）と、
   前記コアプレートに連結されたタンク部材（２７、２８）とを備え、前記コアプレートの縁と前記タンク部材の縁とがかしめ部によって連結されている熱交換器において、
   前記かしめ部は、
   前記コアプレートの縁に設けられた複数の爪（３５、２３５）と、
   前記タンク部材の開口端に設けられた縁部（４４１）と、
   前記タンク部材に、長さ方向（ＬＧ）に沿って波状に設けられた波状壁（４４５）とを有し、
   前記波状壁は、
   前記縁部の上の外面に設けられ、交互に配置された複数の外峰部と複数の外谷部とを含む波状外面（４４３）と、
   前記タンク部材の内面に設けられ、交互に配置された複数の内峰部と複数の内谷部とを含む波状内面（４４４）とを有し、
   複数の前記外谷部（４４３ｂ）は、前記爪を受け入れ可能であるとともに、前記爪が接触する段差部（４２）を前記縁部の上に形成しており、
   前記内峰部（４４４ａ）は、幅方向（ＷＤ）における前記外谷部の内側に位置しており、
   前記内峰部は、隣り合う前記チューブの間および／または前記チューブの高さ方向（ＨＧ）の延長上における前記チューブの間に位置付けられており、
   前記内峰部が規定する前記タンク部材の内幅（Ｗｉｒ）は、前記チューブの幅（Ｗ２２）より小さく、
   前記内峰部は、隣り合う前記チューブの間に位置することなく、前記チューブの前記高さ方向（ＨＧ）の延長上において前記チューブの間に位置しており、
   前記内谷部（４４４ｂ）は、前記チューブの前記高さ方向の延長上において空間を提供していることを特徴とする熱交換器。
2. 前記爪は、先細形状であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 複数の前記爪のピッチ（Ｐ３５、Ｐ２３５）および前記波状壁のピッチ（Ｐ４５、Ｐ２４５）は、複数の前記チューブのピッチ（Ｐ２２）の自然数（ｎ）倍であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器。
4. 前記コアプレートは、前記チューブが接合された底板（３１）、および前記底板の縁から立ち上がる側板（３３）を有し、
   前記爪は、前記側板の端に設けられており、
   前記爪の前記長さ方向（ＬＧ）の寸法（Ｌ３５、Ｌ２３５）は、隣り合う２つの前記チューブの間の間隔（Ｇ２２）より小さいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱交換器。
5. さらに、前記縁部と前記コアプレートとの間に設けられたガスケット（２９）を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱交換器。
6. 前記タンク部材は樹脂製であり、前記コアプレートと前記タンク部材とは、前記かしめ部だけによって連結されていることを特徴とする請求項５に記載の熱交換器。
7. 前記爪と前記波状壁とは、前記コアプレートと前記タンク部材との前記長さ方向（ＬＧ）に沿って延びる辺にだけ設けられており、
   前記コアプレートと前記タンク部材との前記幅方向（ＷＤ）に沿って延びる辺には、前記チューブのピッチに依存しない爪と段差部とを含むかしめ部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の熱交換器。

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